用C语言实现CRC校验计算

在编写数据传输程序时，数据容错是一个非常重要的问题。循环冗余位校验（CycliclRedundncyCheck英文简称CRC）是目前运用非常广泛的一种数据容错方法，在数据传输，数据压缩等领域运用极其广泛。CRC的实现分为硬件和软件两种方法，其中软件实现的关键在于计算速度。如果单纯模拟硬件实现方法，则计算速度较慢。笔者在编制一个数据通讯软件中，运用了一种新颖的查表法计算CRC，速度很快，效果极佳。

首先介绍其原理，如果每次参与CRC计算的信息为一个字节，该信息字节加到16位的累加器中去时，只有累加器的高8位或低8位与信息字节相互作用（异或），相互作用（异或）的结果记为组合值，那么累加器中的新值等于组合值加上（按模2异或）累加器中未改变的那一半即为新的CRC值。

组合值只有256种可能，因此可利用硬件模拟算法先算好它们的CRC值预先填入一张表中，该表的每一单元对应相对值的CRC。这样就可以通过查表法来计算CRC值，以便大大提高CRC运算的速度。下面给出用Ｃ语言编制的计算程序。

首先将CRC生成多项式及CRC值表定义为一个头文件CRC.H：

#defineCRC_CCITT0x1021//CCITT多项式

#defineREV_CCITT0x8408//反转CCITT多项式

#defineCRC160x8005//CRC16多项式

#defineREV_CRC160x

001//反转CRC16多项式

unsignedshortcrc_tble[256];　//CRC值表

注：16位CCITT多项式（X16+X12+X5+1）和16位CRC16多项式（X16+X15+X2+1）为两种最常用的CRC多项式。反转多项式是指在数据通讯时，信息字节先传送或接收低位字节，如重新排位影响CRC计算速度，故设反转多项式。

造表和查表法CRC计算函数。

#include"crc.h"

voidmk_crctble(unsignedshortgenpoly)

unsignedshortcrc_tble[256];

unsignedshort

ccnum=0;

unsignedshorti,j,k;

for(i=0,k=0;i256;i++,k++)

　　　i=8;

for(j=8;j>0;j--)

　　　　　　　if((i^ccnum)0x8000)

ccnum=(

ccnum=1)^genpoly;

　　　　　　　else

ccnum=1;

　　　i=1;　　　

crc_tble[k]=

ccnum;　　　

voidcrc_upd

te(unsignedshortd

t

,unsignedshort

ccnum)

ccnum=(

ccnum=8)^crc_tble[(

ccnum>>8)^d

t];　

注：genpoly为CRC多项式，

ccnum为累加器值（即为新的CRC值），d

t

为参与CRC计算的信息。



参考文献：

顾慰文，《纠错码及其在计算机系统中的应用》，人民邮电出版社，1980。

J.P.Roth,W.G.Bouricius:Progrmmedlgorithmstocomputetests

todetectndnddistinguishbetweenfiluresinlogiccircuits,IEEETrns.

Electron.Comput.,EC- 16,No.5,pp.567-580(1977)

JoeCmpell:CProgrmmer'sGuidetoSerilCommuniction.(1988)